בית חסכוני באנרגיה - חלק 2

מס' 6. חימום ואספקת מים חמים

מערכות סולאריות

הדרך החסכונית והידידותית ביותר לסביבה לחמם חדר ולחמם מים היא שימוש באנרגיה סולארית. אולי זה בגלל קולטי השמש שהותקנו על גג הבית. מכשירים כאלה מחוברים בקלות למערכת החימום ואספקת המים החמים של הבית, ועיקרון פעולתם הוא כדלקמן. המערכת מורכבת מהקולט עצמו, מעגל חילופי החום, מיכל האגירה ותחנת הבקרה. בקולט מסתובב נוזל קירור (נוזל) אשר מחומם באנרגיית השמש ומעביר חום דרך מחליף החום למים במיכל האגירה. האחרון, בשל בידוד תרמי טוב, מסוגל לשמור על מים חמים לאורך זמן. במערכת זו ניתן להתקין דוד גיבוי המחמם את המים לטמפרטורה הנדרשת במקרה של מזג אוויר מעונן או משך זמן לא מספק של שמש.

אספנים יכולים להיות שטוחים ואקום. השטוחים הם קופסה סגורה בזכוכית, בתוכה יש שכבה עם צינורות שדרכם מסתובב נוזל הקירור. אספנים כאלה עמידים יותר, אבל היום הם מוחלפים בוואקום. האחרונים מורכבים מצינורות רבים, שבתוכם יש עוד צינור או כמה עם נוזל קירור. קיים ואקום בין הצינורות החיצוניים והפנימיים, המשמש כמבודד חום. קולטי ואקום יעילים יותר, גם בחורף ובמזג אוויר מעונן, ניתנים לתחזוקה. חיי השירות של אספנים הם כ-30 שנה או יותר.

משאבות חום

משאבות חום משתמשות בחום סביבתי בדרגה נמוכה לחימום הבית, כולל. אוויר, תת קרקע ואפילו חום משני, למשל מצינור הסקה מרכזי. מכשירים כאלה מורכבים מאייד, מעבה, שסתום התפשטות ומדחס. כולם מחוברים בצינור סגור ופועלים על בסיס עקרון קרנו. במילים פשוטות, משאבת חום דומה בפעולה למקרר, רק שהיא פועלת הפוך. אם בשנות ה-80 של המאה הקודמת משאבות חום היו דבר נדיר ואפילו מותרות, כיום בשוודיה, למשל, 70% מהבתים מחוממים בצורה זו.

עיבוי דוודים

דודי גז קונבנציונליים פועלים על עיקרון פשוט למדי וצורכים הרבה דלק. בדודי גז מסורתיים, לאחר שריפת הגז וחימום מחליף החום, בורחים גזי הפליטה לתוך הארובה, אם כי יש להם פוטנציאל גבוה למדי.דודי עיבוי, בשל מחליף החום השני, לוקחים חום מאדי האוויר המעובים, שבגללם יעילות ההתקנה יכולה אפילו לעלות על 100%, מה שמתאים לקונספט של בית חסכוני באנרגיה.

ביוגז כדלק

אם מצטברת הרבה פסולת חקלאית אורגנית, אז ניתן לבנות ביו-ריאקטור לייצור ביוגז. בו מעובדת ביומסה עקב חיידקים אנאירוביים, וכתוצאה מכך נוצר ביוגז, המורכב מ-60% מתאן, 35% פחמן דו חמצני ו-5% זיהומים אחרים. לאחר תהליך הניקוי, ניתן להשתמש בו לחימום ולמים חמים ביתיים. פסולת ממוחזרת הופכת לדשן מצוין שניתן להשתמש בו בשדות.

שלב עיצוב הבית - תכנון יעילות אנרגטית

כבר במהלך בחירת חלקת קרקע לבניית מרחב מחיה עתידי, יש לקחת בחשבון את הנוף הטבעי. השטח חייב להיות שטוח בהכרח ואין בו הפרשי גובה. עם זאת, אם עדיין יש הבדלים, אז ניתן להשתמש בהם בצורה רווחית, זה יבטיח אספקת מים, שעלותם מינימלית.

כפי שצוין קודם לכן, כדאי לבחור צד שמואר יותר בשמש, כי ניתן להשתמש בו במקום חשמלי. יש לספק בידוד אקוסטי ובידוד תרמי כבר בעת הכנת הפרויקט של בית חסכוני באנרגיה, כי חיסכון באנרגיה פשוט בלתי אפשרי בלעדיהם.

שיפוע המרפסת, הגג והחופה צריכים להיות בעלי רוחב אופטימלי כך שלא יהיה צל בנוכחות אור יום, תוך הגנה על החזית מפני גשם והתחממות יתר. הגג מתוכנן תוך התחשבות במשקל הקריטי של השלג בחורף.אל תשכח לארגן בידוד איכותי וניקוז מים מוכשר.

כל ציוד הבית הפסיבי "מקושר" למערכת אחת חסכונית באנרגיה בשלב התכנון

תיאור

המושג בית פסיבי (שמכונה אחרת בית חסכוני באנרגיה) מגדיר רשימה של דרישות טכניות איתן צריכת האנרגיה בבית היא 13%. מחוון צריכת האנרגיה לשנה הוא 15 W * h / m2.

לבניית בית כזה, יש צורך לדבוק בדרישות מסוימות שייצרו תנאים לצריכת אנרגיה נמוכה. כדי להכיר היטב בית פסיבי, עליך לפרק כל אלמנט המרכיב אותו בנפרד.

צורת הבית

בהתחשב בכך שקיימת תלות ישירה של הפסדי חום בשטח הכולל של הבית, בתהליך תכנון בית פסיבי, חשוב לשים לב לצורת המבנה, כמו בבית כיפה. בית פרטי חסכוני באנרגיה צריך להתבצע בצורה כזו שמקדם הקומפקטיות יהיה בטווח הנורמלי. מחוון זה קובע את היחס בין השטח הכולל של הבית לנפח שלו.

מחוון זה קובע את היחס בין השטח הכולל של הבית לנפח שלו.

הקפד לקחת בחשבון את הצורך להשתמש בכל החדרים והחצרים העתידיים בעת קביעת הצורה והשטח של הבית. אין לאפשר לבית הפסיבי חדרים שאינם בשימוש או בשימוש מועט (חדרי הלבשה מרווחים, חדרי אירוח או חדרי שירותים). הם דורשים כמות משמעותית של אנרגיה כדי לשמור עליהם. האפשרות האידיאלית עבור בית פסיבי היא הצורה הכדורית של המבנה.

אוֹר שֶׁמֶשׁ

מכיוון שבניית בית פסיבי מכוונת לחסכון מרבי באנרגיה נוסף, נקודה חשובה היא השימוש במקור אנרגיה טבעי, כלומר. אוֹר שֶׁמֶשׁ. לחסכון מרבי באנרגיה בבית פסיבי, כל החלונות והדלתות ממוקמים בצד הדרומי. יחד עם זאת, זיגוג בצד הצפוני של החזית אינו מומלץ. לא כדאי לשתול צמחים מאסיביים ליד הבית הפסיבי, שמהם מוטל צל גדול.

בידוד תרמי

אחת הנקודות החשובות שנלקחות בחשבון בבניית בית פסיבי היא מתן בידוד תרמי למבנה.

חשוב להימנע מכל אפשרות של איבוד חום. בידוד תרמי מסופק על ידי כל המפרקים בפינה, חלונות, דלתות, יסוד

במיוחד, בצע בזהירות את הנחת חומרים בידוד חום בקירות (לדוגמה, ב בית קש) והגג. במקביל, מושג מקדם העברת חום של 0.15 W / (m * k). המחוון האידיאלי הוא 0.10 W / (m * K). החומרים להשגת הערכים הנ"ל הם: קצף בעל ערך עובי של 30 ס"מ ולוחות SIP, שעובים הוא לפחות 270 מ"מ.

אלמנטים שקופים

בהתחשב בכך שאיבוד חום משמעותי מתרחש דרך חלונות בלילה, יש צורך להשתמש רק בסוגי חלונות חסכוניים באנרגיה. המשקפיים בהם מצוידים התאים משמשים כסוללות סולאריות. הם אוגרים אנרגיית שמש במהלך היום ומצמצמים את איבוד החום בלילה.

כשלעצמם, למבני חלונות חוסכי אנרגיה יש זיגוג משולש. בפנים החלל שלהם מלא בארגון או קריפטון. הערך של מקדם העברת החום הוא 0.75 W/m2*K.

אֲטִימוּת

מדד האטימות בבניית בית פסיבי חייב להיות גבוה משמעותית מזה של מבנה רגיל. אטימות אוויר מושגת על ידי עיבוד כל המפרקים בין אלמנטים מבניים. זה חל גם על פתחי חלונות ודלתות. לעתים קרובות, איטום hermabutil משמש למטרה זו.

מערכת אוורור

מערכת האוורור בעיצוב של בית רגיל כרוכה באובדן חום של עד 50%. בית פסיבי, שהטכנולוגיות שלו מכוונות לצמצום איבוד החום, מצריך גישה שונה. האוורור בנוי לפי סוג ההחלמה. שיעור ההחלמה חשוב בעניין זה, מותר רק ערך של 75% ומעלה.

המהות של מערכת אוורור כזו היא פשוטה. כמות האוויר הנכנסת לחדר, כמו גם רמת הלחות שלו, מווסתת על ידי המערכת עצמה. אוויר צח הנכנס למערכת מחומם על ידי האוויר החם שיוצא מהמקום. זה מאפשר לך לחסוך באנרגיה לחימום המוני אוויר צח, שכן חום מועבר לאוויר הקר עדיין מהחדר המחומם.

יתרונות וחסרונות

מבין היתרונות המאפיינים בית פסיבי, ישנם:

• היתרון העיקרי והעיקרי הוא צריכת החשמל המינימלית במהלך הפעולה;
• האוויר שנכנס לביתך דרך מערכת האוורור תמיד נקי. הוא אינו מכיל אבק, אבקה וחומרים מזיקים שונים;
• בתים אינם מתכווצים, מה שמאפשר לך לבצע עבודות גמר מיד לאחר בניית המבנה;
• חומרים ידידותיים לסביבה משמשים בבנייה;
• בתחזוקה, הבית הפסיבי אינו יומרני, למשל, אם יש צורך לבצע תיקונים, לא תידרש עבודה בתפזורת;
• משך תקופת השימוש הוא 100 שנים;
• אפשרות הקמה במגוון ווריאציות של פתרונות אדריכליים;
• בית פסיבי נתון לפיתוח מחדש בכל עת, מכיוון שהוא חסר כמעט לחלוטין קירות נושאי עומס פנימיים.

מבין החסרונות מצוינים הבאים:

• קביעות טמפרטורה. בכל הבית, משטר הטמפרטורה זהה, כלומר. גם בחדר השינה וגם בחדר האמבטיה הטמפרטורה זהה. במקרים מסוימים, זה גורם לאי נוחות, כי אתה רוצה מיקרו אקלים קריר יותר לחדר השינה, ויותר חום לחדר האמבטיה;
• אין דרך להשתמש ברדיאטורים, כי הם פשוט לא קיימים. ייבוש בגדים או חימום לאחר הליכה ארוכה ליד הרדיאטור לא יעבוד;
• לעתים קרובות בעלי בתים פסיביים מתמודדים עם הבעיה של יובש מוגזם של האוויר. בעיה זו מופיעה עקב פתיחה תכופה של דלת הכניסה לאורך כל היום, במיוחד בחורף;
• כמו כן לא ניתן לפתוח חלון ולאוורר את החדר בלילה בבית פסיבי.

כיצד ליצור בית חסכוני באנרגיה

לפני שמתחילים לבחור חומרים לבידוד הבית ולעובי שלהם, כדאי להחליט על כמה תשומות חשובות:

1. ריבוע העתיד בבית;
2. שטח של כל אחד מראית עין;
3. סוג פתיחה לחלונות ולגדלים שלהם;
4. נפח פני השטח מרתפים ויסודות;
5. נפח פנימי מגורים;
6. גוֹבַה תִקרָה;
7. אוֹפְּצִיָה אוורור - מאולץ או טבעי.

רָאשִׁי איבוד חום בבית קורה דרך:

1. חורי אוורור;
2. מבנים תוחמים, כלומר קירות, יסוד וגג;
3. פתחי חלונות.

כבר בשלב הכנת הפרויקט כדאי לשאוף ליצור הפסדי חום מינימליים בכל מרכיבי הבית הללו בבת אחת, כלומר. הם צריכים להיות דומים, בסביבות 33.3%. כך מושג איזון מושלם בין יתרונות ובידוד נוסף מיוחד.

אחוז איבוד החום בבית

בניית בית אקולוגי, ככלל, עולה בסדר גודל יקר יותר. לרוב מדובר ב-15-20 אחוז, אך עלויות אלו יצדיקו את עצמן לאורך זמן. הזמן הזה הוא בערך במהלך השנה הראשונה של מגורים בבית חדש.

מכלול אירועים כדי לשפר את יעילות האנרגיה של הבית שלך:

בידוד תרמי של קירות - כמעט כל אפשרויות הבידוד כוללות יצירת קירות מרוכבים, כלומר.

נשיפה, שבה לכל שכבה יש מטרה משלה (מיסב, חלק ובידוד חום ובטנה);

בידוד תקרה - כל החום עולה, ולכן הבידוד של רכיב זה של הבית חשוב מאוד;

בידוד רצפה - ריצוף קר תורם לאיבוד חום מהיר (שימוש בפוליסטירן או צמר מינרלי);

בידוד תרמי של פתחי חלונות ודלתות.

טכנולוגיית בנייה

אם תרצו לבנות בית פסיבי במו ידיכם, תצטרכו להקדיש לכך זמן רב.

חשוב במהלך הבנייה להבין את המהות, הכוללת טכנולוגיות חיסכון באנרגיה לבית פרטי. יש הרבה אפשרויות לשימוש בחומרים לבנייה ובידוד תרמי.

לפני שמתחילים לבנות בית פסיבי לבד, מומלץ להזמין פרויקט של בית כזה מאנשי מקצוע. הם יוכלו לחשב את כל הניואנסים של העיצוב ולציין את החומרים הדרושים המתאימים במיוחד לפיסת האדמה שנבחרה.

אם יש רצון לבנות בית פסיבי, בבנייתו נעשה שימוש בטכנולוגיות הבאות:

• קירות חמים;
• רצפה חמה;
• בידוד בסיס;
• איטום גגות;
• שימוש בלוחות SIP לקירות, רצפות וגגות.

אתה יכול להשתמש באלגוריתם הפעולות הבא:

• לאחר ביצוע הפרויקט של הבית הפסיבי, הם ממשיכים ישירות לעבודת ההתקנה;
• בתחילה בונים תשתית ומבצעים בידוד. חומרים עבור זה נבחרים בנפרד. אפשרות טובה לבידוד הבסיס היא זכוכית קצף. מתבצעת רשת עבור מערכת חימום רצפה נוזלית. לאחר מכן, הם מתחילים להרכיב את מסגרת הבית;
• להתחיל לבנות את הגג. לבידוד ואיטום, בעת הנחת הקירוי, מרכיבים חומר בידוד וסרט איטום למסגרת;
• איטום מלא של קירות ורצפות;
• להתחיל לסיים את החזית;
• התקנת חלונות ודלתות;
• השלב האחרון של הבנייה הוא גימור חזית הבית.

טכנולוגיית בית פסיבי

כדי להגיע לרמה גבוהה של חיסכון באנרגיה, בניית בתים חסכוניים באנרגיה דורשת עבודה מוכשרת במקביל. לארבעה כיוונים:

1. אין גשרים תרמיים - נסו להימנע מתכלילים המוליכים חום. לשם כך, קיימת תוכנית מיוחדת לחישוב שדה הטמפרטורה, המאפשרת לזהות ולנתח את נוכחותם של כל המקומות הלא נוחים של כל המבנים של גידור הבניין, לצורך אופטימיזציה עתידית.
2. התאוששות חום, אוורור מכני ואיטום פנימי. איתור וסילוק הדליפות שלו נוצר על ידי ארגון בדיקות על אטימות מבנים.
3. בידוד תרמי יש לספק בכל החלקים החיצוניים - תחת, פינה ומעבר. במקרה כזה, מקדם העברת החום חייב להיות נמוך מ-0.15 W/m2K.
4. חלונות מודרניים - חלונות בעלי זיגוג כפול בעל פליטה נמוכה, אשר מלאים בגז אינרטי.

גורמים המשפיעים על יעילות אנרגטית

מס' 5. בית חכם

כדי להפוך את החיים לנוחים יותר ובמקביל לחסוך במשאבים, תוכלו לצייד את הבית שלכם במערכות ומכשירי חשמל חכמים, שבזכותם זה אפשרי כבר היום:

• הגדר את הטמפרטורה בכל חדר;
• להוריד אוטומטית את הטמפרטורה בחדר אם אף אחד לא נמצא בו;
• להדליק ולכבות את האור בהתאם לנוכחות של אדם בחדר;
• להתאים את רמת התאורה;
• הפעלה וכיבוי אוטומטית של אוורור בהתאם למצב האוויר;
• פתיחה וסגירה אוטומטית של חלונות כדי להכניס אוויר קר או חם לבית;

• פתיחה וסגירה אוטומטית של תריסים כדי ליצור את רמת התאורה הנדרשת בחדר.

עקרונות בניית בית חסכוני באנרגיה

המטרה העיקרית של יצירת דיור כזה היא להפחית את צריכת החום והחשמל, במיוחד בתקופה חמה. בין המשימות העיקריות:

• צורה היקפית פשוטה ומבנים וצורות גגות;
• לְהַשְׁלִים אֲטִימוּת;
• סיומת שכבת בידוד תרמי - לא פחות מ-15 ס"מ;
• נטייה לדרום;
• יוצא מן הכלל "גשרים של קור";
• נוֹהָג חומרים ידידותיים לסביבה וחמים;
• יישום אנרגיה טבעית מתחדשת;
• יצירת אוורור מכנילא רק טבעי.

אוורור טבעי מייצר את הכמות הגדולה ביותר של איבוד חום, מה שאומר שהיעילות שלו נמוכה מאוד.מערכת זו אינה פועלת כלל בקיץ, ובחורף יש צורך לאוורר את החדר בזמן.

התקנת מכשיר כגון מחזיר אוויר מאפשרת לחמם את האוויר הנכנס. הוא מספק כ-90% מהחום על ידי חימום האוויר, מה שאומר שניתן להיפטר מהצינורות, הדוודים והרדיאטורים הרגילים.

עקרונות בסיסיים לתכנון ובניית בית חסכוני באנרגיה

היתרון של בית אקולוגי

לבית החיסכון באנרגיה יש מספר תכונות חיוביות מול סוגים אחרים של חללי מגורים:

• כַּלְכָּלָה - אם הבית פסיבי, אז כל עלויות החשמל עדיין יהיו באותה רמה נמוכה, גם אם העלות תעלה;
• רמת נוחות מוגברת - ניקיון, מיקרו אקלים נעים ואוויר צח, כל זה מסופק על ידי מערכת הנדסית מיוחדת;
• חיסכון באנרגיה - עבור צרכי חימום בבתים אלה, העלויות נמוכות פי 10 בהשוואה לבתים רגילים;
• תועלת לבריאות - אין עובש, אין טיוטות, לחות מוגברת ואוויר צח כל הזמן;
• ללא פגיעה בטבע – טכנולוגיות חדישות וחסכוניות באנרגיה מפחיתות את רמת הפליטות של חומרים מזיקים לאטמוספירה.

בית אקולוגי מודרני ניתן לתאר במילה אחת - איזון

מרחב מחיה פסיבי נחשב לתקן מיוחד להתייעלות אנרגטית, המאפשר לארגן את נוחות המגורים בצורה ידידותית וחסכונית לסביבה, תוך פגיעה מינימלית בסביבה. יחד עם זאת, צריכת המשאבים מופחתת ככל האפשר, מה שאומר שאין צורך להתקין מערכת חימום נפרדת, או שהגודל והכוח של זה שכבר נוצר הם די קטנים.

סט התכונות של בית פסיבי

איך ייראה העולם שלנו בעוד 10 שנים?

להילחם נגד פייק ניוז

כפי שאומר מאמר שפורסם בפורטל Science Focus, הטכנולוגיה יכולה להוביל אותנו לעולם שבו אנחנו לא בטוחים מה אמיתי ומה לא. יחד עם זאת, הודות לטכנולוגיה, אנו יכולים להבחין בין עובדות לבדיון, מה שנכון במיוחד בעידן החדשות המזויפות והדיפפייק.

ככל הנראה עד 2030, הטכנולוגיה תעזור לנו לנהל חיים טובים יותר, בריאים נפשית ופיזית. גם משרות צפויות לעבור כמה שינויים גדולים.

מהפכה גנטית

כיום חוקרים רבים תולים תקוות גדולות בשיטת CRISPR לעריכת גנום, שבאמצעותה ניתן לטפל במחלות תורשתיות או להפחית משמעותית את הסיכון ללקות במחלת אלצהיימר. אפילו מדברים על אפשרות להפוך את תהליך ההזדקנות הביולוגית. אבל כמה רחוק אנחנו יכולים ללכת במלחמה הזו במחלות? אחרי הכל, רוב המחלות נגרמות לא מגן אחד, אלא משילוב של מספר גנים וגורמים סביבתיים. גנים מסוימים הגורמים לנו נטייה למחלה אחת מגנים עלינו גם מפני מחלה אחרת.

החוקרים מציינים שאחת הבעיות המרכזיות כיום היא הזמינות של CRISPR, שהיא יקרה. יתרה מכך, עריכת הגנום האנושי מעלה גם דילמות אתיות - למשל, מעשהו של מדען סיני שהשתמש בטכנולוגיית CRISPR-Cas9 על תינוקות שטרם נולדו, שבגינם הוא מרצה כעת בכלא, זכה לפרסום רחב.

אולי במהלך 10 השנים הבאות נוכל לפתור מספר סוגיות אתיות מורכבות.

עם זאת, מדענים רבים מקווים שבעתיד יורשו לרופאים להשתמש בטכניקה זו לטובת אנשים, אך "הפרטים העדינים" טרם נקבעו.יש להניח שתרבויות שונות יתייחסו לסוגיות אתיות בצורה שונה. אז בהקשר זה, העתיד מורכב וקשה לחזות אותו.

מהפכת החלל

הפעם האחרונה שרגל אדם עלתה על פני הירח הייתה ב-1972. אז, מעטים יכלו לחזות שאנשים לא יחזרו ללוויין של כדור הארץ עוד 50 שנה. באשר לתוכניות האחרונות של סוכנויות החלל העולמיות (הן הפרטיות והן הציבוריות), התוכניות לעשור הבא כוללות לא רק שיגור של כלי רכב רובוטיים, למשל, אירופה קליפר (ההתחלה מתוכננת לשנת 2021), טלסקופ החלל ג'יימס ווב. , אבל גם חזרה לירח וטיסה אדם למאדים.

באופן כללי, אם כבר מדברים על חקר החלל, הייתי רוצה להאמין שהמחקר של מערכת השמש והיקום הנצפה בעשר השנים הבאות יביא חדשות מיוחל ותשובות לשאלות שמסעירות את הדמיון. מי יודע, אולי בשנת 2030 האנושות תדע בוודאות שהיא לא לבד במרחב העצום של היקום האינסופי.